La vie de la paroisse des chartreux à l’époque peu peuplée est difficile pendant les premières décennies du XIXe siècle. En 1803 la municipalité installe sur une parcelle de l’ancien jardin de la chartreuse au boulevard d’Arras, un jardin des plantes qui subsistera jusqu’à la construction de la ligne de chemin de fer Marseille Toulon. Ce jardin dirigé par Lacour Gouffé, attira l’attention des marseillais et de leurs édiles sur l’église des chartreux qui lui est proche.
En 1833 on réinstalla dans le chœur le tableau de "l’apothéose de Sainte Marie Madeleine" de Michel Serre. C’est le seul tableau qui subsiste des 35 toiles que possédait le monastère. Le musée Longchamp en possède quatre.
L’augmentation rapide de la population du quartier à partir de la deuxième moitié du XIXe siècle rendait l’église trop petite pour certaines cérémonies. Il fut donc envisagé de percer les arcades aveugles qui séparaient la nef des bas-côtés. En 1850 le maire Jean-François Honnorat chargea l’inspecteur des bâtiments communaux d’étudier cette question. Dans un rapport du 20 mars 1859 une commission de six architectes dont Henri-Jacques Espérandieu et de conseillers municipaux reconnut la nécessité de ces travaux qui furent réalisés en 1860.